DE112007001982T5

DE112007001982T5 - Impuls-Echogerät

Info

Publication number: DE112007001982T5
Application number: DE112007001982T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sendai-shi Kanai; Hideyuki Sendai-shi Hasegawa; Takenori Toon-shi Fukumoto
Original assignee: Tohoku University NUC; Panasonic Corp
Current assignee: Tohoku University NUC; Konica Minolta Inc
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2009-06-10
Also published as: US8465426B2; JPWO2008023618A1; JP4890554B2; CN101505664A; WO2008023618A1; US20100063391A1; CN101505664B

Abstract

Ultraschalldiagnosegerät, bei welchem vorgesehen sind:
ein Sendeabschnitt, der einen Ultraschallkopf treibt, um eine Ultraschallwelle zu einem Messbereich einer Person zu senden, welcher eine arterielle Gefäßwand enthält;
ein Empfangsabschnitt, der eine reflektierte Welle empfängt, die durch Erhalten der von der Person reflektierten Ultraschallwelle erzeugt wird, an dem Ultraschallkopf, zur Erzeugung eines empfangenen Signals;
ein Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt zur Ermittlung von Information über zumindest die Axialbewegung der arteriellen Gefäßwand auf Grundlage des empfangenen Signals; und
ein Grenzenlokalisierungsabschnitt zum Lokalisieren zumindest entweder der Blutfluss-Intima-Grenze, der Media-Adventitia-Grenze oder der Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand in dem Messbereich auf Grundlage der Bewegungsinformation.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschalldiagnosegerät zum Einsatz auf dem Gebiet der Medizin, und spezieller ein Ultraschalldiagnosegerät zur Messung einer Gefäßwand.
Stand der Technik
Ein Ultraschalldiagnosegerät wird zur Überwachung eines inneren Gewebes einer Person eingesetzt, durch deren Bestrahlung mit einer Ultraschallwelle, und Untersuchung der in deren Echosignal enthaltenen Information. Beispielsweise wandelt ein herkömmliches Ultraschalldiagnosegerät, das in weitem Ausmaß eingesetzt wurde, die Intensität eines Echosignals in dessen zugehörige Pixel-Leuchtdichte um, wodurch die Struktur der Person als ein tomographisches Bild dargestellt wird. Auf diese Weise kann die innere Struktur der Person festgestellt werden. Das Ultraschalldiagnosegerät kann zur Durchführung einer nicht-invasiven Überprüfung eines inneren Gewebes einer Person eingesetzt werden, und stellt daher inzwischen eine unverzichtbare Vorrichtung in jeder Klinik dar, zusammen mit Röntgenstrahl-Computertomographie und Kernspinresonanz (MRI).
Seit einiger Zeit steigt die Anzahl an Menschen an, die an Arteriosklerose leiden, und wurde Carotis-Echo immer häufiger unter Verwendung eines Ultraschalldiagnosegeräts durchgeführt, um Arteriosklerose zu diagnostizieren. Mit zunehmender Arteriosklerose wird die Gefäßwand immer dicker, und wird das Blutgefäß immer enger. Dies ist der Grund dafür, dass die Arteriosklerose durch Messung der Dicke der Gefäßwand diagnostiziert werden kann. Bekanntlich weist die Carotis-Arterie einen Dreischichtaufbau auf, der aus der Intima, der Media und der Adventitia besteht, die in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet sind. Bei der Durchführung eines Carotis-Echos wird die vereinigte Dicke der Intima und der Media (oder die Intima-Media-Dicke, die hier als "IMT" abgekürzt wird) gemessen und als ein Index für Arteriosklerose verwendet. Gemäß dem Nicht-Patentdokument Nr. 1 wird dann, wenn die IMT 1,1 mm oder mehr beträgt, die Carotis so angesehen, dass sie sich abnorm verdickt hat.
Beim Stand der Technik wird die IMT von Hand gemessen. Genauer gesagt, lokalisiert die Bedienungsperson die Intima, die Media und die Adventitia auf einem tomographischen Bild, das durch das voranstehend geschilderte Verfahren erzeugt wurde, und misst die Dicke mit einer Längenmessfunktion auf dem tomographischen Bild, die normalerweise bei jedem Ultraschalldiagnosegerät vorgesehen ist.
Weiterhin konnte vor kurzem infolge der Entwicklung elektronischer Technologien die Genauigkeit von Messungen von Ultraschalldiagnosegeräten sprunghaft verbessert werden. Dies führt dazu, dass, wie im Patentdokument Nr. 1 beschrieben, einige Leute seit kurzem versuchen, die Bewegung des Gewebes einer Person exakter zu verfolgen, und die Dehnung, den Elastizitätsmodul oder irgendeine andere physikalische Eigenschaft des Gewebes der Person (unter anderem einer Arteriengefäßwand) hauptsächlich durch Analyse der Phase der reflektierten Welle zu bewerten.
Selbst bei der Berechnung des Elastizitätsmoduls einer Gefäßwand muss die Dicke der Gefäßwand ebenfalls gemessen werden. Dies ist der Grund dafür, dass die vereinigte Dicke einer Gefäßwand, welche die Intima, die Media und die Adventitia umfasst, von Hand durch die Längenmessfunktion auf einem tomographischen Bild, wie voranstehend geschildert, gemessen wird.

Patentdokument Nr. 1: Japanische Veröffentlichung einer offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-5226
Nicht-Patentdokument Nr. 1: Hiroshi Furuhata, Carotid Echo, Vector Core Inc., 2004, ISBN 4-938372-88-6
Nicht-Patentdokument Nr. 2: S. Golemati et al., Ultrasonic Med. Biol., Vol. 29, Seiten 387–399, 2003
Nicht-Patentdokument Nr. 3: J. Bang et al., Ultrasonic Med. Biol., Vol. 29, Seiten 967–976, 2003
Nicht-Patentdokument Nr. 4: M. Cinthio et al., IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Contr., Vol. 52, Seiten 1300–1311, 2005

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Bei der Messung der Dicke oder der IMT einer Gefäßwand auf einem tomographischen Bild folgt jedoch die Bedienungsperson ihrer eigenen Gewohnheit in Bezug auf das Erkennen oder Identifizieren des Bildes, wodurch möglicherweise eine Variation des gemessenen Wertes von einer Bedienungsperson zu einer anderen auftritt.
Weiterhin könnten, wenn ein Atherom auf der Gefäßwand entstanden ist, die innere Begrenzungslinie der Intima (also die Grenzlinie zwischen dem Blutfluss und der Intima) und das Atherom mit gleicher Leuchtdichte in demselben Bild dargestellt werden, was es schwierig macht, den Blutfluss von der Intima zu unterscheiden. Entsprechend ist es nicht weniger schwierig, die Grenzlinie zwischen der Adventitia und dem verbindenden Gewebe des Körpers der Person auf dem Bild aufzufinden.
Weiterhin wird eine Störwelle, die als "Speckle" bezeichnet wird, dem von der Person erzeugten Echosignal überlagert. Dies ist der Grund dafür, dass das tomographische Bild, das durch Umwandeln der Intensität des Echosignals in die Leuchtdichte des zugehörigen Pixels erzeugt wird, durch den Speckle beeinflusst wird. Aus diesem Grund macht der Speckle es manchmal schwierig, die Grenze zwischen der Gefäßwand und den jeweiligen Schichten aufzufinden, welche die Gefäßwand bilden. Dies führt dazu, dass es schwierig sein kann, die Dicke der Gefäßwand oder der IMT ausreichend genau zu messen.
Um die voranstehend geschilderten Probleme zu überwinden, weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, ein Ultraschalldiagnosegerät zur Verfügung zu stellen, welches die Dicke einer Gefäßwand oder die IMT ausreichend exakt messen kann.
MASSNAHMEN ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Ein Ultraschalldiagnosegerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Sendeabschnitt, der einen Ultraschallkopf treibt um eine Ultraschallwelle zu einem Messbereich einer Person einschließlich einer arteriellen Gefäßwand zu senden; einen Empfangsabschnitt, der eine reflektierte Welle empfängt, die dadurch erzeugt wird, dass die Ultraschallwelle durch die Person reflektiert wird, an dem Ultraschallkopf, um ein empfangenes Signal zu erzeugen; einen Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt zur Ermittlung von Information über zumindest die Axialbewegung der arteriellen Gefäßwand auf Grundlage des empfangenen Signals; und einen Grenzenlokalisierungsabschnitt zum Lokalisieren zumindest entweder der Blutfluss-Intima-Grenze, der Media-Adventitia-Grenze oder der Grenze zwischen der Adventitia und dem anschließenden Gewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand in dem Messbereich auf der Grundlage der Bewegungsinformation.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ermittelt der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt eine Verschiebungs-Verteilungskurve, welche die Verteilung der Ausmaße von Axialverschiebungen repräsentiert, die entlang dem Radius der arteriellen Gefäßwand gemessen wurden. Und der Grenzlokalisierungsabschnitt lokalisiert die zumindest eine Grenze durch Bezugnahme auf die Verschiebungs-Verteilungskurve.
Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform scannen der Sendeabschnitt und der Empfangsabschnitt den Messbereich durch die Ultraschallwelle ab, wodurch sie die empfangenen Signale, die jeweils einem Einzelbild entsprechen, mehrfach erhalten. Und der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt vergleicht die jeweiligen Amplituden der empfangenen Signale zwischen zwei unterschiedlichen Einzelbildern, wodurch die Größe der Axialverschiebung jedes Messpunkts innerhalb des Messbereichs berechnet wird.
Bei einer speziell bevorzugten Ausführungsform berechnet der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt das Ausmaß der Korrelation zwischen Information bezüglich der Amplitude des empfangenen Signals, welches ein erstes Einzelbild repräsentiert, und Information in Bezug auf die Amplitude des empfangenen Signals, das ein zweites Einzelbild repräsentiert, wodurch die Größe der Axialverschiebung jedes Messpunkts zwischen den beiden Einzelbildern innerhalb des Messbereichs berechnet wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform berechnet der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt eine Verteilung der Axialbewegungsinformation entlang dem Radius der arteriellen Gefäßwand, und lokalisiert der Grenzenlokalisierungsabschnitt die zumindest eine Grenze durch Bezugnahme auf die Verteilung der Bewegungsinformation.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform lokalisiert der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Blutfluss-Intima-Grenze durch Auffinden eines steilen Anstiegs der Verschiebungs-Verteilungskurve, der am nächsten an einem Gefäßlumen liegt.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform lokalisiert der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Media-Adventitia-Grenze durch Auffinden eines lokalen Minimalwerts der Verschiebungs-Verteilungskurve, der am nächsten an dem Verbindungsgewebe des Körpers liegt.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform lokalisiert der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers durch Auffinden eines steilen Absinkens der Verschiebungs-Vertei lungskurve, das am nächsten an dem Verbindungsgewebe des Körpers liegt.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Ultraschalldiagnosegerät weiterhin einen Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt zur Erzeugung eines Signals auf, das ein tomographisches Bild des Messbereichs repräsentiert, auf Grundlage des empfangenen Signals. Die zumindest eine Grenze wird dem tomographischen Bild überlagert.
Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Ultraschalldiagnosegerät weiterhin einen Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt auf, um auf Grundlage des empfangenen Signals einen Elastizitätsmodul zwischen Messpunkten innerhalb des Messbereichs zu berechnen. Ein zweidimensionales Kennfeldbild der Elastizitätsmodule, die berechnet wurden, wird darüber hinaus dargestellt.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zumindest entweder die Blutfluss-Intima-Grenze, die Media-Adventitia-Grenze, oder die Grenze zwischen der Adventitia und dem anschließenden Gewebe des Körpers der Arterie auf Grundlage der Information bezüglich der Axialbewegung der Arterie lokalisiert. Dies führt dazu, dass die Dicke oder die IMT der Gefäßwand erhalten werden kann, ohne irgendeine Variation des gemessenen Werts zwischen einzelnen Bedienungspersonen hervorzurufen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Bewegung einer Carotis-Arterienwand, wobei Abschnitt (a) eine schematische Darstellung ist, welche die Messpunkte zeigt, die auf der Arterienwand eingestellt wurden, Abschnitt (b) ein elektrokardiographischer Komplex der Person ist, und die Abschnitte (c) und (d) Graphen sind, welche die Größen axialer und radialer Verschiebungen eines Messpunkts in einem Herzrhythmus zeigen.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
3(a) bis 3(c) zeigen eine Vorgehensweise zur Berechnung der Größe der Verschiebung der Arterienwand.
4 zeigt die Anordnung von Messpunkten in einem Messbereich.
5 zeigt, wie Messungen unter Verwendung von Ultraschallwellen einzelbildweise durchgeführt werden.
6 zeigt, wie man die Grenzen der Arterienwand lokalisieren kann, auf Grundlage einer Kurve, welche die radiale Verteilung der Größen der Axialverschiebungen repräsentiert.
7 zeigt ein Beispiel für ein Bild, das auf einem Anzeigeabschnitt dargestellt werden soll, in einer Situation, bei welcher die Person, welche die Arterienwand aufweist, unter Verwendung des in 1 dargestellten Ultraschalldiagnosegeräts untersucht wird.
BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Arterie dilatiert und kontrahiert in Radialrichtung, wenn sich die Menge und der Druck des durch die Arterie fließenden Bluts ändern. Dies führt dazu, dass bei der arteriellen Wand eine periodische Radialbewegung in einem Herzrhythmus auftritt. Normalerweise wird die Arterie so angesehen, dass sie sich nicht in der Axialrichtung bewegt, in welcher die Arterie verläuft. Dies ist der Grund dafür, dass selbst dann, wenn die Bewegung der arteriellen Wand untersucht wird, deren Axialbewegung nicht berücksichtigt wird.
Seit kurzem wurde jedoch, wie beispielsweise in den Nicht-Patentdokumenten 2, 3 und 4 beschrieben ist, bestätigt, dass sich die Wand der Carotis-Arterie, bei welcher Messungen durchgeführt werden, um einen Index zu erhalten, der das Ausmaß der Arteriosklerose angibt, geringfügig in einem Herzrhythmus in Axialrichtung bewegt. Eine derartige Bewegung wird hervorgerufen, da die Carotis-Arterie gezogen wird, wenn sich das Herz kontrahiert oder dilatiert.
Nachstehend werden die radiale und die axiale Bewegung der Carotis-Wand unter Bezugnahme auf Abschnitte (a) bis (d) von 1 beschrieben. Im Einzelnen zeigt Abschnitt (a) von 1 schematisch den Messbereich des Gegenstands von Messungen, die unter Verwendung eines Ultraschalldiagnosegeräts durchgeführt wurden. Wie im Abschnitt (a) von 1 dargestellt, sind Messpunkte A, B und C in dieser Reihenfolge eingestellt, so dass der Punkt A am nächsten an dem Gefäßlumen der Gefäßwand liegt. Abschnitt (b) von 1 zeigt einen elektrokardiographischen Komplex entsprechend einem Herzrhythmus. Und die Abschnitte (c) und (d) von 1 zeigen jeweils die axiale Verschiebung bzw. die radiale Verschiebung der Messpunkte A, B und C. In den Abschnitten (c) und (d) von 1 ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen, und sind Verschiebungen zum Herzen hin und Verschiebungen zur Außenseite des Blutgefäßes hin als positive Verschiebungen festgelegt.
Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, tritt in einer systolischen Phasen des Herzens, wenn das Herz Blut pumpt und den Blutdruck erhöht, eine Dilatation des Blutgefäßes auf, und verschieben sich die Messpunkte A, B und C auf der Gefäßwand zur Außenseite des Blutgefäßes hin. Wenn dann das Herz kontrahiert, beginnt sich die Gefäßwand geringfügig zum Herzen hin zu bewegen, bevor diese Messpunkte beginnen, sich auf der Gefäßwand zu verschieben. Die Größe der Bewegung zum Herzen hin wird maximal kurz nach dem Zeitpunkt, an welchem die Größe der Verschiebung auf der Gefäßwand maximal geworden ist. Soweit die Axialverschiebung betroffen ist, ist je weiter innen der Messpunkt auf der Gefäßwand liegt, desto größer dessen Größe der maximalen Verschiebung. Andererseits weist in der Radialrichtung der Messpunkt A die größte Größe der maximalen Verschiebung auf, während die Messpunkte B und C annähernd dieselbe Größe der maximalen Verschiebung aufweist. Die Größen der axialen und radialen Verschiebungen ändern sich auf diese Art und Weise in Abhängigkeit von dem Ort des Messpunkts auf der Arterienwand, da die Außenseite der Carotis-Arterie durch das Verbindungsgewebe des Körpers der Person abgedeckt ist, und da die Arterienwand aus den drei unterschiedlichen Geweben der Intima, der Media und der Adventitia besteht, die voneinander verschiedene Elastizitätsmodule aufweisen.
Wie voranstehend beschrieben, wird die Axialbewegung der Carotis-Wand durch die Kontraktion und die Dilatation des Herzens hervorgerufen. Dies ist der Grund dafür, dass dann, wenn die Axialbewegung in dem Messbereich der Person erfasst wird, einschließlich der Arterienwand, die Grenzen zwischen dem Gefäßlumen und dem Verbindungsgewebe des Körpers, die nicht durch das Herz gezogen werden, und der Arterienwand lokalisiert werden können. Weiterhin können die Grenzen zwischen den jeweiligen Geweben, welche die Arterienwand bilden, ebenfalls durch Erfassung der Axialbewegung lokalisiert werden. Auf Grundlage dieser Idee haben die vorliegenden Erfinder ein Ultraschalldiagnosegerät erfunden, welches die Dicke und die IMT einer Gefäßwand bestimmen kann.
Nachstehend wird im Einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausbildung eines Ultraschalldiagnosegeräts als eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Arterie, deren Grenze unter Verwendung des Ultraschalldiagnosegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung lokalisiert werden kann, muss nicht die Carotis-Arterie sein, sondern kann auch jede andere Arterie sein, soweit die Arterie durch das Herz gezogen wird, welches sich kontrahiert und dilatiert.
Das Ultraschalldiagnosegerät gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform weist einen Empfangsabschnitt 101 auf, einen Sendeabschnitt 102, einen Verzögerungssyntheseabschnitt 104, einen Quadratur-Erfassungsabschnitt 105, einen Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt 106, einen Amplitudeninformation-Verarbeitungsabschnitt 107, einen Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt 108, einen Grenzenlokalisierungsabschnitt 109, einen Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110, einen Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt 111, einen Dickenberechnungsabschnitt 112, und einen Bildsyntheseabschnitt 113. Das Gerät weist weiterhin eine Benutzerschnittstelle 120 auf, die es der Bedienungsperson ermöglicht, einen Befehl in das Ultraschalldiagnosegerät einzugeben, sowie einen Steuerabschnitt 121 (beispielsweise einen Mikrocomputer) zum Steuern dieser Komponenten abhängig von dem von der Benutzerschnittstelle 120 gesendeten Befehl.
Es wird darauf hingewiesen, dass nicht sämtliche der in 2 dargestellten Komponenten als ein unabhängiges Hardware-Teil implementiert sein müssen. So können beispielsweise der Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt 108, der Grenzenlokalisierungsabschnitt 109, der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110, der Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt 111, und der Dickenberechnungsabschnitt 112 als eine Kombination aus einem Computer und Software-Programmen implementiert sein, um deren jeweilige Funktionen auszuführen.
An den Sendeabschnitt 102 und den Empfangsabschnitt 101 ist ein Kopf (Sonde) 103 angeschlossen, der eine Ultraschallwelle zu einer Person hin schickt, und ein Ultraschallecho empfängt, das von der Person reflektiert wurde. Das Ultraschalldiagnosegerät kann einen speziell ausgebildeten Kopf 103 aufweisen. Es kann auch ebenfalls ein Allzweckkopf als der Kopf 103 eingesetzt werden. Mehrere piezoelektrische Wandler sind in dem Kopf 103 vorgesehen. Durch Änderung der piezoelektrischen Wandler, die eingesetzt werden, und der Zeitpunkte zum Anlegen einer Spannung an die piezoelektrischen Wandler unter Verwendung des Verzögerungssyntheseabschnitts 104 steuert der Kopf 103 den Abweichungswinkel und den Brennpunkt der Ultraschallwellen zum Senden und Empfangen.
Entsprechend der vom Steuerabschnitt 121 vorgegebenen Instruktion erzeugt der Sendeabschnitt 102 ein Hochspannungssendesignal, welches den Kopf 103 zu einem festgelegten Zeitpunkt treibt. Der Kopf 103 wandelt das von dem Sendeabschnitt 102 erzeugte Sendesignal in eine Ultraschallwelle um, und schickt die Ultraschallwelle zur Person.
Das Ultraschallecho, das von dem inneren Gewebe der Person reflektiert wurde, wird durch den Kopf 103 in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann von dem Empfangsabschnitt 101 verstärkt wird, wodurch ein empfangenes Signal erzeugt wird. Wie voranstehend geschildert, kann, durch Betreiben der piezoelektrischen Wandler des Kopfs 103, ausgesucht durch den Verzögerungssyntheseabschnitt 104, der Empfangsabschnitt 101 nur eine Ultraschallwelle erfassen, die entweder von einer vorbestimmten Position (Brennpunkt) oder aus einer vorbestimmten Richtung (Winkelabweichung) stammt.
Durch Betreiben des Sendeabschnitts 102, des Empfangsabschnitts 101 und des Verzögerungssyntheseabschnitts 104 auf diese Art und Weise wird der Messbereich der Person durch die Ultraschallwelle abgescannt, die von dem Kopf 103 ausgesandt wurde, wodurch man ein empfangenes Signal für ein Einzelbild erhält. Dieser Scan-Vorgang wird wiederholt mehrfach während eines Herzrhythmus der Person durchgeführt, wodurch man empfangene Signale für mehrere Einzelbilder erhält. Es werden beispielsweise empfangene Signale für einhundert und einige zehn Einzelbilder erhalten.
Der Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt 106 weist ein Filter auf, einen logarithmischen Verstärker, und einen Detektor, und wandelt das von dem Empfangsabschnitt 101 zugeführte, empfangene Signal in ein Signal um, dessen Leuchtdichteinformation die Signalintensität repräsentiert. Dies führt dazu, dass ein Signal erhalten werden kann, welches ein tomographisches Bild in dem Messbereich der Person repräsentiert.
Der Quadratur-Erfassungsabschnitt 105 führt mit dem empfangenen Signal eine Quadraturerfassung durch. Der Amplitudeninformations-Verarbeitungsabschnitt 107 ermittelt Amplitudeninformation auf Grundlage des empfangenen Signals, mit welchem die Quadraturerfassung durchgeführt wurde, und gibt sie an den Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 aus.
Der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 erhält Information über zumindest die axiale Bewegung der arteriellen Gefäßwand auf Grundlage der Amplitudeninformation, die durch das empfangene Signal repräsentiert wird, mit welchem die Quadraturerfassung durchgeführt wurde. Soweit die Axialbewegungsinformation ermittelt werden kann, kann der Bewegungsin formations-Ermittlungsabschnitt 110 entweder zweidimensionale Bewegungsinformation oder dreidimensionale Bewegungsinformation erhalten. Der Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert zumindest entweder die Blutfluss-Intima-Grenze, die Media-Adventitia-Grenze oder die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand in dem Messbereich, auf Grundlage der erhaltenen Bewegungsinformation, wodurch die Lokalisierungsinformation oder Ortsinformation der Grenze erzeugt wird, die in dem Messbereich lokalisiert wurde.
Wenn der Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 zwei oder mehr der Blutfluss-Intima-Grenze, der Media-Adventitia-Grenze und der Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand lokalisiert hat, berechnet dann der Dickenberechnungsabschnitt 112 die Dicke (oder Entfernung) zwischen diesen lokalisierten Grenzen.
Der Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt 108 erzeugt die Phaseninformation des empfangenen Signals, mit welchem die Quadraturerfassung durchgeführt wurde, und gibt sie an den Elastizitätssmodul-Berechnungsabschnitt 111 aus. Auf Grundlage der Phaseninformation berechnet der Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt 111 die Größe der radialen Verschiebung jedes Messpunkts in dem Messbereich. Der Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt 111 empfängt auch Information in Bezug auf den Blutdruck der Person von einem externen Gerät, und berechnet den Elastizitätsmodul zwischen jedem Paar von Messpunkten auf Grundlage der Dicke zwischen den Grenzen, die von dem Dickenberechnungsabschnitt 112 zur Verfügung gestellt wurde, der Information bezüglich des Blutdrucks, und der Größe der radialen Verschiebung jedes Messpunkts.
Der Bildsyntheseabschnitt 113 empfängt ein Signal, das ein tomographisches Bild der Person in dem Messbereich repräsentiert, von dem Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt 106, die Lokalisierungsinformation der Grenze, die von dem Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert wurde, und die Dicke zwischen den Grenzen von dem Dickenberechnungsabschnitt 112. Auf Grundlage der Lokalisierungsinformation der Grenze erzeugt dann der Bildsyntheseabschnitt 113 ein Bildsignal, welches ein tomographisches Bild repräsentiert, welchem eine Grenzlinie überlagert ist, welche die lokalisierte Grenze angibt, und gibt dies an den Anzeigeabschnitt 14 aus. Der Bildsyntheseabschnitt 113 erzeugt weiterhin einen numerischen Wert, welcher die Dicke zwischen den Grenzen repräsentiert, und gibt ihn ebenfalls an den Anzeigeabschnitt 114 aus.
Der Bildsyntheseabschnitt 113 empfängt weiterhin die Elastizitätsmodule zwischen den jeweiligen Messpunkten, erzeugt zweidimensionale Kennfelddaten, welche die Verteilung der Elastizitätsmodule in dem Messbereich repräsentieren, in Farbtönen und Graustufen, welche diesen Elastizitätsmodulen zugeordnet sind, und gibt dann die Kennfelddaten an den Anzeigeabschnitt aus. In Reaktion hierauf stellt der Anzeigeabschnitt 114 die Daten dar, die von dem Bildsyntheseabschnitt 113 zur Verfügung gestellt wurden.
Die Benutzerschnittstelle 120 ist ein Eingabeabschnitt, der es der Bedienungsperson ermöglicht, einen Befehl in dieses Ultraschalldiagnosegerät einzugeben. Speziell ist die Benutzerschnittstelle 120 ein Eingabegerät wie eine Tastatur, ein Trackball oder eine Maus. Unter Verwendung der Benutzerschnittstelle 120 kann die Bedienungsperson einen interessierenden Bereich (ROI) einstellen, in welchem der Elastizitätsmodul berechnet werden muss, oder kann festlegen, welche Grenze von dem Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert werden soll, und wo die Dicke zwischen den Grenzen durch den Dickenberechnungsabschnitt 112 berechnet werden soll.
Nachstehend werden im Einzelnen die Operationen des Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitts 110 und des Grenzenlokalisierungsabschnitts 109 beschrieben. Wie voranstehend geschildert, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Grenzen zwischen dem Gefäßlumen, dem Verbindungsgewebe des Körpers, und der Arterienwand, und die Grenzen zwischen den jeweiligen Geweben, welche die Arterienwand bilden, durch Erfassung der Axialbewegung der Person lokalisiert. Zu diesem Zweck empfängt der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 Information in Bezug auf die Amplitude des empfangenen Signals von dem Amplitudeninformations-Verarbeitungsabschnitt 107, und trägt die Verteilung der Axialbewegungsinformation der Person in Radialrichtung der arteriellen Gefäßwand auf, wodurch die Grenzen auf Grundlage der Verteilung der erhaltenen Bewegungsinformation lokalisiert werden. In diesem Fall kann die Bewegungsinformation entweder die Geschwindigkeit oder die Größe der Axialverschiebung sein. Bei der vorliegenden, bevorzugten Ausführungsform wird von den Grenzen angenommen, dass sie auf Grundlage der Größe der axialen Verschiebung lokalisiert werden.
Information in Bezug auf die Axialbewegung der Arterie kann dadurch erhalten werden, dass Ultraschallwellen zur Person nicht-parallel zur Radialrichtung ausgesandt werden. Ein normales Ultraschalldiagnosegerät ist jedoch dazu ausgelegt, innere Information der Person durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen parallel zur Radialrichtung zu sammeln. Dies ist der Grund dafür, dass es für ein derartiges Gerät schwierig ist, die Axialbewegungskomponenten direkt aus den empfangenen Signalen zu erfassen. Aus diesem Grund wird gemäß der vorliegenden, bevorzugten Ausführungsform der Messbereich durch Ultraschallwellen abgescannt, wodurch empfangene Signale, die jeweils einem Einzelbild entsprechen, mehrfach erhalten werden. Das Ausmaß der Korrelation zwischen den empfangenen Signalen wird zwischen zwei unterschiedlichen Einzelbildern berechnet, wodurch die Größe der Axialverschiebung jedes Messpunkts bestimmt wird. Auf diese Weise kann eine Verschiebungs-Verteilungskurve des Ultraschallmessstrahls auf einer akustischen Linie erhalten werden. Die Grenzen zwischen dem Gefäßlumen, im Verbindungsgewebe des Körpers und der Arterienwand sowie die Grenzen zwischen den jeweiligen Geweben, welche die Arterienwand bilden, werden unter Bezugnahme auf diese Verschiebungs-Verteilungskurve lokalisiert.
Nachstehend wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, wie exakt die Größe der Axialverschiebung berechnet werden kann. Zuerst wird, wie in 3(a) gezeigt, ein interessierender Bereich 21 zur Berechnung des Ausmaßes der Korrelation in dem Messbereich 20 beispielsweise im ersten Einzelbild eingestellt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass die Messpunkte in m Spalten und n Zeilen innerhalb des Messbereichs 20 angeordnet sind. Der Bezugsbereich 21 wird dazu verwendet, die Größe der Verschiebung eines Messpunkts (s, t) zu berechnen, wobei s und t positive ganze Zahlen sind, die kleiner oder gleich n bzw. kleiner oder gleich m sind.
In dem k-ten Einzelbild, das um eine vorbestimmte Zeit später als das erste Bild auftritt, wird von der arteriellen Wand angenommen, dass sie sich um dy in Radialrichtung bewegt hat, infolge ihrer Dilatation, und um dx in Axialrichtung, da sie zum Herz hin gezogen wurde, wie in 3(b) gezeigt. In die sem Fall hat sich auch der eingestellte interessierende Bereich 21 sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung verschoben, so dass er zu einem Bereich 21' wird, der einen Messpunkt (p, q) in seinem Zentrum aufweist. Weiterhin wird in diesem Fall ein Bereich 23 mit derselben Größe wie jener des Bezugsbereichs 21 für jeden Messpunkt innerhalb des Messbereichs 20 festgelegt, wie in 3(c) gezeigt, und wird das Ausmaß der Korrelation zwischen Information bezüglich der Amplitude des empfangenen Signals, welches den interessierenden Bereich 21 in dem ersten Einzelbild repräsentiert, und Information bezüglich der Amplitude des empfangenen Signals, welches den Bereich 23 in dem k-ten Einzelbild repräsentiert, durch eine Korrelationsfunktion berechnet, wodurch ein Korrelationskoeffizient berechnet wird. Wenn der Bereich 23 für jeden Messpunkt innerhalb des Messbereichs 20 definiert ist, und das Ausmaß der Korrelation berechnet wird, sollte das Ausmaß der Korrelation zwischen den Bereichen 21 und 21' am höchsten sein, und sollte der Korrelationskoeffizient am größten sein, wie in 3(b) gezeigt. Dies ist der Grund dafür, dass der interessierende Bereich 21 so angesehen wird, dass er sich verschoben hat, und zum Bereich 21' in dem k-ten Einzelbild geworden ist, und die Größe der Axialverschiebung in diesem Fall gleich dx wird. Ein derartiges Verfahren zum Lokalisieren eines interessierenden Orts zwischen zwei Einzelbildern unter Verwendung des Ausmaßes der Korrelation zwischen empfangenen Signalen wird beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 8-164139 beschrieben.
Der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 führt diese Berechnung für jeden Messpunkt durch, wodurch die Größe der Verschiebung jedes Messpunkts innerhalb des Messbereichs zwischen zwei vorbestimmten Einzelbildern berechnet wird. Da die Größe der Axialverschiebung dazu verwendet wird, die Grenzen der arteriellen Gefäßwand zu lokalisieren, gemäß der vorliegenden Erfindung, muss die Größe der Radialverschiebung nicht berechnet werden.
Wahlweise kann das Ausmaß der Korrelation auch unter Bezugnahme auf die Phaseninformation berechnet werden, die durch den Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt 108 erhalten wurde. Wenn die Phaseninformation verwendet wird, kann die Größe der radialen Verschiebung jedes Messpunkts dadurch erhalten werden, dass die Phasen zwischen zwei Einzelbildern verglichen werden. Dies ist der Grund dafür, dass in Bezug auf den Bereich 23, bei welchem das Ausmaß der Korrelation in Radialrichtung berechnet werden muss, der Bereich 23 mit dem größten Korrelationskoeffizienten lokalisiert werden kann, durch Berechnung des Ausmaßes der Korrelation entweder nur eines Bereichs 23, der in Radialrichtung verschoben wurde, durch die Größe der Verschiebung, die auf Grundlage der Phase erhalten wurde, oder nur eines benachbarten Bereichs 23 von diesem. Dies führt dazu, dass die Komplexität der Berechnung signifikant verringert werden kann.
Die Genauigkeit der Korrelationsberechnung hängt von der Größe des interessierenden Bereichs 21 ab. Allgemein gesprochen, neigt mit desto größerem interessierendem Bereich die Genauigkeit der Berechnung dazu, desto größer zu sein. Allerdings nimmt auch entsprechend das Ausmaß der Komplexität der Berechnung zu. Dies ist der Grund dafür, dass die Größe des interessierenden Bereichs 21 vorzugsweise so festgelegt wird, dass die Komplexität und das erforderliche Ausmaß der Genauigkeit der Berechnung berücksichtigt werden.
Gemäß dem voranstehend geschilderten Verfahren werden die axialen und radialen Auflösungen der Größe der Verschiebung, die so erhalten wird, durch die axialen bzw. radialen Intervalle zwischen den Messpunkten festgelegt, die in dem Messbereich definiert wurden, wie in 4 gezeigt ist. Genauer gesagt, wird die Auflösung in Axialrichtung durch das Intervall I₁ zwischen den Schalllinien 23 eines Ultraschallstrahls festgelegt. Andererseits wird die Auflösung in Radialrichtung durch das Intervall I₂ zwischen den Messpunkten 24 festgelegt, die auf den Schalllinien 23 eingestellt wurden. Wenn entweder das Intervall I₁ oder das Intervall I₂ nicht ausreichend breit ist, um eine ausreichend hohe Genauigkeit der Messung der Größe der Verschiebung sicherzustellen, kann ein interpoliertes Signal 23' erzeugt werden, mittels Durchführung einer Interpolation zwischen den empfangenen Signalen, welche zwei benachbarte Schalllinien 23 repräsentieren. Dann kann die Auflösung in Axialrichtung vergrößert werden. Entsprechend kann ein interpolierter Messpunkt 24' ebenfalls dadurch erzeugt werden, dass eine Interpolation zwischen den empfangenen Signalen durchgeführt wird, welche zwei benachbarte Messpunkte auf der Schalllinie 23 repräsentieren.
Wie schematisch in 5 dargestellt, werden empfangene Signale, welche den Messbereich 20 repräsentieren, als das erste bis k-te Einzelbild in einem Herzrhythmus erhalten. Durch Auswahl von zwei frei wählbaren Einzelbildern unter dem ersten bis k-ten Einzelbild kann die Größe der Verschiebung der Arterienwand zwischen diesen beiden ausgewählten Einzelbildern erhalten werden. Normalerweise kann durch Auswahl eines Einzelbildes entsprechend einem Zeitpunkt, an welchem die kleinste Verschiebung zum Herz hin vorhanden ist, und eines Einzelbilds entsprechend einem Zeitpunkt, an welchem die größte Verschiebung zum Herz hin vorhanden ist, wie in 1(c) gezeigt, die Größe der maximalen axialen Verschiebung erhalten werden. Dies führt dazu, dass der Einfluss von Rauschen verringert werden kann, und eine Kurve, welche die radiale Verteilung der Größen der axialen Verschiebungen (was nachstehend erläutert wird) repräsentiert, mit hoher Genauigkeit aufgetragen werden kann, wodurch die Grenzen exakter lokalisiert werden können. Allerdings ändert sich, wie in 1(c) gezeigt, der Zeitpunkt der axialen Bewegung der Arterienwand in einem Herzrhythmus in Abhängigkeit von dem Ort in Radialrichtung. Aus diesem Grund werden Einzelbilder vorzugsweise so ausgewählt, dass die Kurve, welche die Radialverteilung der Größen der axialen Verschiebungen repräsentiert, es dem Benutzer ermöglicht, die Grenzen einfach zu lokalisieren.
Der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 berechnet die Größen der Axialverschiebungen der jeweiligen Messpunkte entlang einer einzelnen Schalllinie (also in Radialrichtung) durch das voranstehend beschriebene Verfahren, wodurch die Verschiebungs-Verteilungskurve erzeugt wird. Wie in 6 gezeigt, kann durch Auftragen der Größen der Verschiebungen der jeweiligen Messpunkte, die in Radialrichtung angeordnet sind, eine Verschiebungs-Verteilungskurve 61 erhalten werden. 6 zeigt auch schematisch ein tomographisches Bild des zugehörigen Messbereichs.
Der Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert die Grenzen der Arterienwand durch Bezugnahme auf die Verschiebungs-Verteilungskurve, die von dem Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 zur Verfügung gestellt wurde. Wie in 6 gezeigt, gibt bei der so erhaltenen Verschiebungs-Verteilungskurve 61 ein steiler Anstiegspunkt 62, der am nächsten an dem Gefäßlumen 41 liegt, den Ort der Grenze 51 zwischen dem Blutfluss in dem Gefäßlumen 41 und der Intima 42 an.
Andererseits gibt ein lokaler Minimalpunkt 63, der am nächsten an dem Verbindungsgewebe 45 des Körpers liegt, die Grenze 53 zwischen der Media 43 und der Adventitia 44 an. Weiterhin gibt ein steiler Absinkpunkt 54, der am nächsten an dem Verbindungsgewebe 45 des Körpers liegt, den Ort der Grenze 54 zwischen der Adventitia 44 und dem Verbindungsgewebe 45 des Körpers an.
Die Verschiebungs-Verteilungskurve kann den Grenzen der Arterienwand auf diese Art und Weise zugeordnet werden, da sich weder der Blutfluss noch das Verbindungsgewebe des Körpers in Axialrichtung bewegen, und da die jeweiligen Gewebe, welche die Arterienwand bilden, voneinander verschiedene Elastizitätsmodule aufweisen, und daher unterschiedliche Axialbewegungseigenschaften aufweisen.
Durch Bezugnahme auf jede einzelne Verschiebungs-Verteilungskurve lokalisiert der Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 zumindest entweder die Blutfluss-Intima-Grenze, die Media-Adventitia-Grenze oder die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers entsprechend der voranstehend beschriebenen Beziehung. Im Einzelnen vergleicht, wobei der Messpunkt in Radialrichtung verschoben ist, der Grenzenlokalisierungsabschnitt 209 die Größe der Verschiebung mit einem Messpunkt auf der Linie, wodurch der Anstiegspunkt, der lokale Minimalpunkt, und der Absinkpunkt auf der Kurve, wie voranstehend geschildert, ermittelt werden. Die Verschiebungs-Verteilungskurve kann für jede Schalllinie erhalten werden. Dies ist der Grund dafür, dass das Lokalisieren der Grenzen auf jeder Verschiebungs-Verteilungskurve die Blutfluss-Intima-Grenze, die Media-Adventitia-Grenze oder die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers in dem gesamten Messbereich lokalisiert werden können.
7 zeigt ein Beispiel für ein Bild, das auf dem Anzeigeabschnitt 114 dargestellt werden soll, in einer Situation, bei welcher eine Person, einschließlich ihrer Arterienwand, unter Verwendung des Ultraschalldiagnosegeräts gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform untersucht wird. Wie in 7 dargestellt, wird ein Tomographiebild 70, welches den Messbereich repräsentiert, auf dem Anzeigeabschnitt 114 dargestellt. Das Tomographiebild repräsentiert das arterielle Gefäßlumen 41, die Intima 42, die Media 43, die Adventitia 44, und das Verbindungsgewebe 45 des Körpers. Ein interessierender Bereich 80, dessen Elastizitätsmodul gemessen werden muss, ist weiterhin dem Tomographiebild 70 überlagert. Die Bedienungsperson kann frei wählbar den Ort und die Größe des interessierenden Bereichs 80 festlegen, unter Verwendung der Benutzerschnittstelle 120 (siehe 2).
Weiterhin sind in dem interessierenden Bereich 80 die Blutfluss-Intima-Grenze 75 und die Media-Adventitia-Grenze 76 dargestellt, die durch den Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert wurden. Die Bedienungsperson kann unter Verwendung der Benutzerschnittstelle 120 festlegen, welche Grenzen gezeigt werden sollen.
Weiterhin sind auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 114 die Elastizitätsmodule in dem interessierenden Bereich 80, der auf dem Tomographiebild 70 eingestellt wurde, als ein zweidimensionales Kennfeld überlagert. Die Elastizitätsmodule werden in ihren zugehörigen Farbtönen oder Graustufen als ein Farbbalken 73 dargestellt. Wahlweise können die Blutfluss-Intima-Grenze 75' und die Media-Adventitia-Grenze 76', die durch den Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 lokalisiert wurden, auch auf einem anderen Tomographiebild 71 dargestellt werden.
Weiterhin ist auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 114 ein IMT-Wert 77 dargestellt, der das Intervall zwischen den Grenzen 75 und 76 auf dem Cursor 81 repräsentiert. Die Grenze 45 zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers ist nicht in 7 dargestellt. Wenn die Blutfluss-Intima-Grenze 75 und die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers beide dargestellt werden, wird auch der Dickenwert 78 der Gefäßwand dargestellt.
Gemäß der voranstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform wird zumindest entweder die Blutfluss-Intima-Grenze, die Media-Adventitia-Grenze oder die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der Arterie auf Grundlage der Information bezüglich der Axialbewegung der Arterie lokalisiert. Dies ist der Grund dafür, dass die Dicke und die IMT der Gefäßwand erhalten werden können, ohne irgendeine Änderung des gemessenen Werts von einer Bedienungsperson zu einer anderen hervorzurufen. Weiterhin wird die Größe der Axialverschiebung durch Musteranpassung zwischen Informationsteilen bezüglich der Amplituden der empfangenen Signale bestimmt. Aus diesem Grund kann selbst dann, wenn gewisses Rauschen die empfangenen Signale überlagert, die Größe der Verschiebung immer noch exakt berechnet werden. Dies führt dazu, dass die Grenzen exakt lokalisiert werden können, ohne dass sie leicht durch Spezifikationen beeinflusst werden.
Bei den voranstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen weist das Ultraschalldiagnosegerät einen Quadratur- Erfassungsabschnitt und einen Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt auf, um die Verteilung der Elastizitätsmodule zu erhalten. Wenn es allerdings nicht erforderlich ist, die Elastizitätsmodule zu berechnen, können diese beiden Abschnitte weggelassen werden. In diesem Fall kann der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt die Signale von dem Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt empfangen, und die Information bezüglich der Axialbewegung der Arterienwand erhalten, ohne dass der Amplitudeninformations-Verarbeitungsabschnitt getrennt von dem Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt vorgesehen ist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist in der Auswirkung bei einem Ultraschalldiagnosegerät zum Einsatz bei medizinischen Anwendungen einsetzbar, und kann besonders wirksam zur Bereitstellung eines Ultraschalldiagnosegeräts zur Untersuchung der Arterie verwendet werden.
Zusammenfassung
Ein Ultraschalldiagnosegerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Sendeabschnitt 102, der einen Ultraschallkopf treibt, um eine Ultraschallwelle zu einem Messbereich einer Person zu senden, der eine arterielle Gefäßwand enthält; einen Empfangsabschnitt 101, der eine reflektierte Welle empfängt, die durch Erhalten der von der Person reflektierten Ultraschallwelle erzeugt wird, an dem Ultraschallkopf, um ein empfangenes Signal zu erzeugen; einen Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt 110 zur Ermittlung von Information über zumindest die Axialbewegung der arteriellen Gefäßwand auf Grundlage des empfangenen Signals; und einen Grenzenlokalisierungsabschnitt 109 zum Lokalisieren zumindest entweder der Blutfluss-Intima-Grenze, der Media-Adventitia-Grenze oder der Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand in den Messbereich auf Grundlage der Bewegungsinformation.

101: Empfangsabschnitt
102: Sendeabschnitt
103: Kopf (Sonde)
104: Verzögerungssyntheseabschnitt
105: Orthogonalerfassungsabschnitt
106: Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt
107: Amplitudeninformations-Verarbeitungsabschnitt
108: Phaseninformations-Verarbeitungsabschnitt
109: Grenzenlokalisierungsabschnitt
110: Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt
111: Berechnungsabschnitt für den Elastizitätsmodul
112: Dickenberechnungsabschnitt
113: Bildsyntheseabschnitt
114: Anzeigeabschnitt
120: Benutzerschnittstelle
121: Steuerabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 10-5226 [0006]
- JP 8-164139 [0052]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Hiroshi Furuhata, Carotid Echo, Vector Core Inc., 2004, ISBN 4-938372-88-6 [0006]
- S. Golemati et al., Ultrasonic Med. Biol., Vol. 29, Seiten 387–399, 2003 [0006]
- J. Bang et al., Ultrasonic Med. Biol., Vol. 29, Seiten 967–976, 2003 [0006]
- M. Cinthio et al., IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Contr., Vol. 52, Seiten 1300–1311, 2005 [0006]

Claims

Ultraschalldiagnosegerät, bei welchem vorgesehen sind: ein Sendeabschnitt, der einen Ultraschallkopf treibt, um eine Ultraschallwelle zu einem Messbereich einer Person zu senden, welcher eine arterielle Gefäßwand enthält; ein Empfangsabschnitt, der eine reflektierte Welle empfängt, die durch Erhalten der von der Person reflektierten Ultraschallwelle erzeugt wird, an dem Ultraschallkopf, zur Erzeugung eines empfangenen Signals; ein Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt zur Ermittlung von Information über zumindest die Axialbewegung der arteriellen Gefäßwand auf Grundlage des empfangenen Signals; und ein Grenzenlokalisierungsabschnitt zum Lokalisieren zumindest entweder der Blutfluss-Intima-Grenze, der Media-Adventitia-Grenze oder der Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers der arteriellen Gefäßwand in dem Messbereich auf Grundlage der Bewegungsinformation.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 1, bei welchem der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt eine Verschiebungs-Verteilungskurve ermittelt, welche die Verteilung der Größen von Axialverschiebungen repräsentiert, die entlang dem Radius der arteriellen Gefäßwand gemessen wurden, und der Grenzenlokalisierungsabschnitt die zumindest eine Grenze unter Bezugnahme auf die Verschiebungs-Verteilungskurve lokalisiert.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 2, bei welchem der Sendeabschnitt und der Empfangsabschnitt den Messbereich durch die Ultraschallwelle abscannen, wodurch die empfangenen Signale, die jeweils einem Einzelbild entsprechen, mehrfach erhalten werden, und der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt die jeweiligen Amplituden der empfangenen Signale zwischen zwei unterschiedlichen Einzelbildern vergleicht, wodurch die Größe der Axialverschiebung jedes Messpunkts innerhalb des Messbereichs berechnet wird.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 3, bei welchem der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt das Ausmaß der Korrelation zwischen Information bezüglich der Amplitude des empfangenen Signals, welches ein erstes Einzelbild repräsentiert, und Information bezüglich der Amplitude des empfangenen Signals berechnet, welches ein zweites Einzelbild repräsentiert, wodurch die Größe der Axialverschiebung jedes Messpunkts zwischen den beiden Einzelbildern innerhalb des Messbereichs berechnet wird.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 1, bei welchem der Bewegungsinformations-Ermittlungsabschnitt eine Verteilung der Axialbewegungsinformation entlang dem Radius der arteriellen Gefäßwand berechnet und der Grenzenlokalisierungsabschnitt die zumindest eine Grenze unter Bezugnahme auf die Verteilung der Bewegungsinformation lokalisiert.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 2, bei welchem der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Blutfluss-Intima-Grenze dadurch berechnet, dass ein steiler Anstieg der Verschiebungs-Verteilungskurve ermittelt wird, der am nächsten an einem Gefäßlumen liegt.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 2, bei welchem der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Media-Adventitia-Grenze dadurch lokalisiert, dass ein lokaler Minimalwert der Verschiebungs-Verteilungskurve ermittelt wird, der am nächsten an dem Verbindungsgewebe des Körpers liegt.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 2, bei welchem der Grenzenlokalisierungsabschnitt die Grenze zwischen der Adventitia und dem Verbindungsgewebe des Körpers dadurch lokalisiert, dass ein steiles Absinken der Verschiebungs-Verteilungskurve ermittelt wird, das am nächsten an dem Verbindungsgewebe des Körpers liegt.
Ultraschalldiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches weiterhin einen Tomographiebild-Verarbeitungsabschnitt zur Erzeugung eines Signals aufweist, welches ein Tomographiebild des Messbereichs repräsentiert, auf Grundlage des empfangenen Signals, wobei die zumindest eine Grenze dem Tomographiebild überlagert ist.
Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 9, welches weiterhin einen Elastizitätsmodul-Berechnungsabschnitt aufweist, zur Berechnung, auf Grundlage des empfangenen Signals, eines Elastizitätsmoduls zwischen Messpunkten innerhalb des Messbereichs, wobei darüber hinaus ein zweidimensionales Kennfeldbild der berechneten Elastizitätsmodule dargestellt wird.